(57)【要約】【課題】感光性フォトレジスト及び感光性化合物の露光後の現像に於いて、加工中の現像液の浸透をおさえ、より細かいパターン形成を可能とする。【解決手段】ノズル内に高圧現像液及び高圧エアーを導入しノズルから高圧エアーにより現像液を微粒子化した高圧エアーと現像液の混合流体を吹き付けることにより、現像液の浸透をおさえ細かいパターンの内側まで現像液にて未露光の感光性レジスト及び感光性化合物を取り除き、微細パターンの形成が可能となる。【選択図】              図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低融点ガラスペーストのバインダーとして水溶性のバインダーを使用して、該低融点ガラスペーストを塗布乾燥させた低融点ガラス乾燥膜上にレジストにてパターンを形成後、ノズル内に高圧エアーと高圧水を導入したノズルより高圧エアーと水との混合流体を吹き付けレジスト以外の低融点ガラスを除去することにより低融点ガラスのパターンを形成することを特徴とする低融点ガラスのパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の低融点ガラスのパターン形成方法に於いて、水溶性のバインダーとしてポリビニルアルコール樹脂を使用することを特徴とする低融点ガラスペースト材料。
【請求項３】
請求項１記載の低融点ガラスのパターン形成方法に於いて、水溶性のバインダーとしてポリビニルアルコール樹脂を使用し、ポリビニルアルコール樹脂のケン化度により、溶解温度が変化することを利用し、ポリビニルアルコールの溶解温度以上に加熱した高圧水と高圧エアーの混合流体をノズルより吹き付けてレジスト以外の低融点ガラスを除去することにより低融点ガラスのパターンを形成を行い、ポリビニルアルコールの溶解温度以下でレジストの現像と剥離を行うことを特徴とする低融点ガラスのパターン形成方法。
【請求項４】
請求項１及び請求光３記載の低融点ガラスのパターン形成方法に於いて、高圧水の量が高圧エアーの量の３％以下であり、望ましくは１％以下の混合流体をノズルより吹き付けることを特徴とする低融点ガラスのパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１及び請求光３記載の低融点ガラスのパターン形成方法に於いて、ノズル内を高圧エアーにて加圧し、加圧されたノズル内に高圧エアーにより加圧された高圧水を導入して、ノズルより高圧エアーと高圧水の混合流体を吹き付けることを特徴とする低融点ガラスのパターン形成装置。
【請求項６】
請求項１及び請求光３記載の低融点ガラスのパターン形成方法に於いて、ノズル内を高圧エアーにて加圧し、加圧されたノズル内にポンプにより加圧された高圧水を導入して、ノズルより高圧エアーと高圧水の混合流体を吹き付けることを特徴とする低融点ガラスのパターン形成装置。
【請求項７】
請求項１及び請求光３記載の低融点ガラスのパターン形成方法に使用するパターン形成装置に於いて、現像装置内部をブロアーの負圧により負圧にし、ブロアーと現像液本体の間にサイクロンを設置しサイクロンによりノズルから吹き付けた高圧水により除去された低融点ガラス及び水を回収することを特徴とする低融点ガラスのパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの隔壁形成材料やフラットパネルディスプレイやセラミック基板等に使用されている電極形成材料として使用されているリサイクル可能な低融点ガラスのパターン形成方法及びパターン形成装置及び低融点ガラスペースト材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来プラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの隔壁形成材料やフラットパネルディスプレイやセラミック基板等に使用されている電極形成材料として使用されている低融点ガラスのパターン形成方法としては、スクリーン印刷により低融点ガラスを印刷する方法か、図２のようにあらかじめ低融点ガラスペースト６をガラス基板１上に塗布乾燥し、乾燥した低融点ガラスペースト７上に感光性ドライフィルムにてパターンを形成後サンドブラスト装置によりノズルより高圧エアーと研磨材１８を吹き付けパターン以外の部分の低融点ガラスを切削加工して低融点ガラス１２のパターン形成を行っていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２９４１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスクリーン印刷による低融点ガラスのパターン形成方法では、スクリーン印刷自体がスクリーンの版を伸ばしながら印刷する方法のため、大きな基板を印刷するときにスクリーン版が伸びてしまい正確なパターンが印刷できない問題点があった。
【０００５】
またスクリーン印刷によるパターン形成方法では、フラットパネルディスプレイの放電空間形成では膜厚が必要となるため、１０回から２０回程度刷り重ねて印刷する必要があり、印刷時間がかかり精度がでにくいという問題点があった。
【０００６】
またサンドブラストによるパターン形成方法では、感光性ドライフィルムを使用してパターン形成を行うため精度は出やすいが、前面に低融点ガラスペーストを塗布後乾燥させサンドブラストにより低融点ガラスを削り、削った部分と破砕された研磨材を集塵機で捕集し廃棄していた。
【０００７】
サンドブラストによるパターン形成方法では廃棄した研磨材と削った低融点ガラスを分離し再生する方法が難しくリサイクルコストが高くなる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、低融点ガラスペーストのバインダーとして水溶性のバインダーを使用して、該低融点ガラスペーストを塗布乾燥させた低融点ガラス乾燥膜上にレジストにてパターンを形成後、ノズル内に高圧エアーと水を導入後、ノズルより高圧エアーと水との混合流体を吹き付けレジスト以外の低融点ガラスを除去することにより低融点ガラスのパターンを形成する。
【発明の効果】
【０００９】
低融点ガラスのバインダーを使用することにより、従来サンドブラスト装置を使用して高圧エアーで研磨材を吹き付け低融点ガラスを削っていた方法に代わり、研磨材の代わりに水を高圧エアーにて吹きつけ低融点ガラスを削ることにより、削った低融点ガラスは水を乾燥させれば再び低融点ガラスペーストの原料として使用可能であり、低融点ガラスペーストのリサイクルが可能となり研磨材のかわりに水を使用するため、消耗品のコストも抑えられ、安価に低融点ガラスのパターン形成が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の低融点ガラスのパターン形成について、以下に図を参照して説明する。
【００１１】
図１に於いてまず行程Ａにてスリットコーターやロールコーター３０等のコーターを使用するかスクリーン印刷により基板上に低融点ガラスペースト６を基板１上に塗布し、乾燥させる。
【００１２】
ここで使用する低融点ガラスペーストのバインダーとしては水又は温水に可溶性があり、低融点ガラスの焼成温度以下で分解する水溶性セルロース系又はポリビニルアルコール又はポリビニルピロリドン等の樹脂を使用する。
【００１３】
特にポリビニルアルコール樹脂は約３００℃で完全に分解し、ケン化度により溶解温度を調整することが可能であり、感光性ドライフィルムを使用した現像及び剥離行程は低温で行い、低融点ガラスの切削行程は高温にて行うことが可能となる。
【００１４】
行程Ｂにて乾燥した低融点ガラスペースト７上に感光性ドライフィルム２をラミネートして、パターンマスク１１をのせて露光後、行程Ｃにて現像液５を使用して現像して感光性ドライフィルム２にてパターンを形成させる。
【００１５】
感光性ドライフィルム等の感光性のレジストを使用するかわりに、スクリーン印刷等により耐水性のレジストを印刷することによりマスクパターンを形成しても良い。
【００１６】
図４に示すように高圧噴射ノズル９内に加圧された水又は温水と高圧エアーを別々に供給し、水又は温水は水吹き出し部よりノズル内に分散され供給され、高圧エアーはノズルの端から端まで均一な圧力分布になるようにノズル内に供給し、高圧噴射ノズル先端の吹き出し口より高圧エアーと水又は温水の混合流体を噴射させることにより低融点ガラスの切削を行う。
【００１７】
効率よく細かいパターンの低融点ガラスの切削を行うためには、高圧噴射ノズルより吹き出す高圧エアーと水又は温水の濃度は、高圧エアーに対して水又は温水が３％以下であり望ましくは１％以下の濃度とする。
【００１８】
行程Ｅ及び行程Ｆにてパターン形成された低融点ガラス上のレジスト膜を剥離した後、焼成して低融点ガラスを使用したフラットパネルディスプレイ等の隔壁や電極等を形成させる。
【００１９】
図３は本発明のパターン形成装置の全体図であり、ヒーターにより温度調節可能な水タンク２４内に水５を入れ、タンク加圧弁１１を閉じた後、水加圧タンク２４内を高圧エアーにて加圧することにより、ある一定の温度に設定された水が水導管（水ホース）２７を通り高圧噴射ノズルに導入される。
【００２０】
高圧エアーを使用し、水タンクを加圧して水を導入する代わりにポンプを使用して水を加圧して水を高圧噴射ノズルに導入しても良い。
【００２１】
高圧噴射ノズル９に別途高圧エアー導管（高圧エアーホース）２８より高圧エアーを導入し、高圧噴射ノズル９より高圧エアーと水の混合流体を高圧噴射ノズル先端の吹き出し口１４より噴射させることにより高圧エアーにより水が微粒子化して加工基板１に吹き付けられる。
【００２２】
高圧噴射ノズル９はノズル駆動部２０により左右に揺動し、高圧噴射ノズル９下に設置された低融点ガラスのパターン形成を行う加工基板１に均一に水又は温水と高圧エアーの混合流体が吹き付けられる
【００２３】
。
加工基板１はコンベア駆動部２１の駆動により前後に搬送される。
【００２４】
高圧噴射ノズル９から噴射された水又は温水及び切削された低融点ガラスはブロアー２６の負圧により本体ホッパー２２からサイクロン導管２９を経て、サイクロン２３に入りサイクロン２３にて捕集され捕集タンク１９に入る。
【００２５】
捕集タンク１９内に捕集された水と低融点ガラスは、水を除去することにより再び低融点ガラスを低融点ガラスペーストの原料として使用することが可能となる。
【実施例】
【００２６】
以下に前述した本発明の現像方法の実施例について具体的に説明する。
【００２７】
低融点ガラスペースト用粉末として酸化鉛を６０％含んだ旭硝子（株）製ＡＳＦ−ＳＷＦ０２５を使用する。
【００２８】
水溶性バインダーとして日本酢ビ・ポバール（株）製のポリビニルアルコールＪＰ−１８を温水に溶解して、低融点ガラスペーストを分散させて低融点ガラスペーストを作成した。
【００２９】
該低融点ガラスペーストを１５０ミリ×１５０ミリのガラス基板上に塗布乾燥させ、１８０ミクロンの膜厚の低融点ガラスペースト乾燥膜を形成した。
【００３０】
感光性ドライフィルムとして東京応化工業（株）製のＢＦ７０４にて低融点ガラスペースト上にライン幅７０ミクロンでピッチ２００ミクロンのストライプ状マスクパターンを形成した。
【００３１】
水加圧タンク内に水を２０リットル入れ、温度を９０℃に設定する。
【００３２】
ラミネート露光した加工基板を高圧噴射ノズル１の下まで搬送させ、ノズルを左右にノズル速度１ｍ／ｍｉｎで１５０ミリ幅を揺動しながら、水加圧タンクと高圧噴射ノズルに高圧エアーを導入し、ノズルより高圧エアーと温水の混合流体を吹き付けて低融点ガラスの切削加工を行った。
【００３３】
水加圧タンクへの高圧エアー圧は０．１ＭＰａで高圧噴射ノズルへの高圧エアー圧は０．２ＭＰａに設定し、高圧噴射ノズルから基板までの距離は３０ミリに設定した。
【００３４】
高圧エアー及び温水の噴射時間は３分行い、現像液が３分で約１．５リットル噴射された。
【００３５】
モノエタノールアミン３％溶液に加工した基板を入れ、パターン形成された低融点ガラス上の感光性ドライフィルムを温度２５℃にて剥離した。
【００３６】
加工基板を５５０℃にて加熱して低融点ガラスによる幅６８ミクロンでピッチ２００ミクロン高さ１５０ミクロンの隔壁を形成した。
【００３７】
サイクロンから捕集タンクに捕集されたノズルから噴射された水と切削された低融点ガラスを取り出し、濾過乾燥して低融点ガラスの粉末を分離することができた。
【００３８】
サンドブラスト加工後に感光性ドライフィルムを剥離して加工基板の穴加工寸法を測定したところ穴径３５ミクロン、深さ６ミクロンで加工されていた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の産業上の利用可能性としては、プラズマディスプレイ等の平面ディスプレイ等に使用される低融点ガラスによる隔壁形成や電極形成に於いて、切削された低融点ガラスのリサイクルを可能にし、消耗品として水及びエアーを使うのみで製造コストの低い低融点ガラスのパターン形成方法を提供することにより、より安価なプラズマディスプレイ等フラットパネルディスプレイができる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の加工プロセスを示した工程図である。
【図２】従来のサンドブラスト加工プロセスを示した工程図である。
【図３】本発明で使用する装置の概要を示した正面図である。
【図４】本発明で使用する高圧噴射ノズルのアイソメ図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ガラス基板
２  感光性ドライフィルム（感光性レジスト）
３  パターン形成された感光性ドライフィルム
４  高圧エアー＋熱水
５  現像液
６  低融点ガラスペースト
７  低融点ガラスペースト乾燥膜
８  アドレス電極
９  放電空間
１０  ラミネートロール
１１  パターンマスク
１２  パターン形成された低融点ガラス乾燥膜
１３  現像液吹き出し部
１４  吹き出し口
１５  高圧噴射ノズル
１６  サンドブラストノズル
１７  低融点ガラス捕集タンク
１８  高圧エアー＋研磨材
１９  現像液１次タンク
２０  ノズル駆動部
２１  コンベア駆動部
２２  本体ホッパー
２３  サイクロン
２４  水加圧タンク
２５  タンク加圧弁
２６  ブロアー
２７  現像液導管（現像液ホース）
２８  高圧エアー導管（高圧エアーホース）
２９  サイクロン導管
３０  コーター
３１  ノズル駆動用モーター
３２  コンベア駆動用モーター
３３  フィルタータンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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